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存储管理 - Coggle Diagram

- - - - 相关概念
        
        逻辑地址表示：页号P、位移量W（d），位移量的位数根据页大小而定
        
        页表：页号、块号、存取控制
        
        页表寄存器：页表始址、页表长度
        
        高速联想寄存器：页表中经常被访问的数据放入高速缓冲器中，构成一张快表，快表和页表并行访问
      - 原理：逻辑空间分页、内存空间分块，页块大小相同，一个进程按页存储，连续的页可以分在不连续的内存块中不提供虚拟存储
    - - 原理：部分装入内存，缺页中断，外存调入内存提供虚拟存储
      - 页表变动：页号、内存块号、中断位（状态位，该页是否在内存，1不在）、辅存地址、引用位（最近是否有进程访问过，1有）、修改位（调入内存后是否修改，1有）、访问方法
      - 调入策略：预调（难以实现）、请调（缺页中断，转OS调页程序将外存页面调入内存）
      - 淘汰策略
        
        置换算法：调入时，内存无空闲，将内存中某页淘汰
        
        随机淘汰算法：通常淘汰访问概率最低的页
        
        轮转法RR：循环换出内存中一个可以被换出的页
        
        先进先出法FIFO：淘汰在内存中存留时间最长的页 Belady现象：分配的内存块小于所需块数，当分配块数增加，缺页次数反而增加
        
        最近最久未使用页面置换算法LRU：淘汰最长时间未使用的页 近似算法：最不经常使用页面淘汰算法LFU（访问次数最少）、最近没有使用页面淘汰算法NUR（最近一段时期没有被访问，定期清零）
        
        理想型淘汰算法OPT（最佳置换算法）：淘汰之后相当长一段时间内或永远不会使用的页面
        
        抖动、颠簸：反复调入淘汰某一页
        
        评价指标：缺页次数、缺页率
        
        注：FIFO和RR内存利用率不高，因为在循环程序中有的页面停留时间长，但访问概率依然很高
    - - 硬件支持：地址变换机构、缺页中断产生
      - 增加系统开销：处理缺页中断
      - 可能产生抖动
      - 可能有“内碎片”：最后一页总有部分空间不能利用
      - 不利于数据、程序共享
- - - - 分配结构（登记内存使用情况）、放置策略（选择内存空闲区）、交换策略（调出内存）、调入策略、回收策略
      - 分配方式：直接分配（确定的物理地址）、静态分配（装入内存时确定位置、不能移动和申请）、动态分配（装入时确定位置、可以申请和移动）
    - - 重定位：可执行文件装入时的地址映射，建立虚实地址之间的对应关系；实现方式：绝对装入（编程或编译时确定，直接按物理内存地址编程）、静态地址重定位（执行前装入程序实现，连续分配）、动态地址重定位（执行时动态地址变换机构实现、重定位寄存器）
    - - 界限保护
        
        上下界保护法：转为物理地址后进行判断
        
        基址、限长寄存器保护法：逻辑地址判断
      - 访问方式保护：通过保护键匹配来判断存储方式是否合法。保护键、保护键开关、操作越权、出错中断
    - - 虚拟存储器（存储管理核心）
        
        用户程序结构
        
        一维：一个程序段，程序数据不分离
        
        二维：主程序+n个子程序，程序数据分离
        
        n维：主模块和子模块，每个模块包括主程序、子程序，程序数据分离
        
        原理：只读入当前需执行的部分到内存；可调入/调出程序或数据
        
        特征
        
        虚拟性：用户看到的比实际内存容量大
        
        离散分配
        
        部分分配：分多次调入内存
        
        多次对换
        
        容量：不超过物理内存和外存交换区容量之和
        
        存储技术分类
        
        页式管理
        
        段式管理
        
        段页式管理
      - 内外存数据传输控制
        
        应用程序控制
        
        覆盖Overlay：一个程序的几个代码段或数据段按时间先后占用公共内存空间；必要部分--常驻内存可选部分---外存，需要时装入不同时用的模块可共用一个分区，相互覆盖分区存储管理
        
        OS控制
        
        交换Swapping（整个进程空间）：换出swap out、换入swap in
        
        虚拟存储Virtual store：请求调入On demand、预调入On prefetch
- - - - 分配算法：根据请求表查询分区说明表，找到满足要求的进行分配
      - 回收算法：将分区状态置为“未使用”
    - - 分配算法
        
        最先适应法：按起始地址的递增次序查找切割空闲区：从空闲区头/尾开始
        
        最佳适应法：按空闲区大小升序
        
        最坏适应法：按空闲区大小降序
      - 回收算法：检查邻接是否有空白区，有则合并，并修改可用表和自由链碎片、内存紧缩（将被占用分区向内存一端移动，使空闲分区聚集在另一端，将空闲分区合并时机：分区释放后或找不到满足条件的分区时）